CN109209284B - 一种长井段套损井补贴加固装置 - Google Patents

一种长井段套损井补贴加固装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种长井段套损井补贴加固装置,包括具有输液通道的管件,管件具有上膨胀管和下膨胀管,上膨胀管中设有用于上行的上膨胀锥,下膨胀管中设有用于下行的下膨胀锥,下膨胀锥上设有用于封堵管件输液通道的封堵部,管件中于上、下膨胀锥之间设有用于承接密封钢球以封堵管件输液通道的管状球座。该装置在使用时,可以分别使下膨胀锥下行完成对下膨胀管的膨胀、上膨胀锥上行完成对上膨胀管的膨胀,膨胀锥移动距离短,进而避免了膨胀锥被卡在膨胀管中无法运行的风险。

Description

一种长井段套损井补贴加固装置
技术领域
本发明涉及一种长井段套损井补贴加固装置。
背景技术
在油田开采的中后期阶段,经过长时间的采油工作之后,由于复杂断层、异常地应力、盐膏层、高矿化度地层水、增产增注措施等因素的影响,油气井套管会出现不同程度的损坏,这种套管出现损坏的油气井统称为套损井,其破损包括变形、破裂、错断和腐蚀穿孔等形式。为提高油气井的利用率,增加石油的产量,需要对套损井的套管进行修复,常用的方法有机械变形、化学修复工艺、膨胀管补贴技术等。膨胀管补贴技术是将一段延展性较好的管柱下入到破损的油气井套管中,到达预计井深后,用高压工作液驱动膨胀锥将管柱胀开超过弹性极限发生塑性变形,达到预定的内径及外径的管柱紧贴在外层套管上,实现对套损井的修复和补贴。
授权公告号为CN 203808896 U,授权公告日为2014.09.03的中国实用新型专利公开了一种长段套损井膨胀管双卡套管分层封隔修复装置,该装置包括中心管、膨胀管组,中心管能够滑动地伸入膨胀管组,膨胀管组包括上膨胀管、套管和下膨胀管,下膨胀管的底端设置有底堵,中心管的底端连接有胀锥(即膨胀锥),膨胀锥置于底堵上端,中心管的内腔与膨胀锥的轴向通道形成上下贯穿的输液通道。该长段套损井膨胀管双卡套管分层封隔修复装置在使用时,利用中心管将膨胀管组下入到预定深度,将工作液通过中心管和膨胀锥的输液通道高压注入,高压工作液推动膨胀锥上行依次通过下膨胀管、套管和上膨胀管完成对下膨胀管和上膨胀管的膨胀,上提输液管将膨胀锥带出井口,清理底堵完成对套损井的修复。
但是由于该长段套损井膨胀管双卡套管分层封隔修复装置依靠装置最下端的单个膨胀锥依次穿过下膨胀管、套管、上膨胀管进行膨胀工序,穿行距离长,在上行的过程中膨胀锥自身会产生磨损,影响膨胀锥和膨胀管之间的密封效果,一旦密封失效,膨胀锥和膨胀管之间存在间隙导致高压工作液通过该间隙和外界连通从而无法推动膨胀锥继续上行造成卡锥风险,影响了套损井补贴修复工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种长井段套损井补贴加固装置,以解决现有技术中依靠单个膨胀锥上行以实现胀管作业时存在的膨胀锥穿行距离过长的技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
一种长井段套损井补贴加固装置,包括具有输液通道的管件,管件具有上膨胀管和下膨胀管,所述上膨胀管中设有用于上行的上膨胀锥,下膨胀管中设有用于下行的下膨胀锥,下膨胀锥上设有用于封堵管件输液通道的封堵部,管件中于上、下膨胀锥之间设有用于承接密封钢球以封堵管件输液通道的管状球座。
上述上膨胀管中设有用于上行的上膨胀锥,下膨胀管中设有用于下行的下膨胀锥,下膨胀锥上设有用于封堵管件输液通道的封堵部,管件中于上、下膨胀锥之间设有用于承接密封钢球以封堵管件输液通道的管状球座的长井段套损井补贴加固装置,所述管件还包括套管,套管上端通过上密封接头与上膨胀管连接、下端通过下密封接头与下膨胀管连接。
上述管件还包括套管,套管上端通过上密封接头与上膨胀管连接、下端通过下密封接头与下膨胀管连接的长井段套损井补贴加固装置,所述管状球座设置于所述上膨胀管或所述套管上。
上述上膨胀管中设有用于上行的上膨胀锥,下膨胀管中设有用于下行的下膨胀锥,下膨胀锥上设有用于封堵管件输液通道的封堵部,管件中于上、下膨胀锥之间设有用于承接密封钢球以封堵管件输液通道的管状球座或管件还包括套管,套管上端通过上密封接头与上膨胀管连接、下端通过下密封接头与下膨胀管连接或管状球座设置于所述上膨胀管或所述套管上的长井段套损井补贴加固装置,所述下膨胀锥上的封堵部为固定穿装在下膨胀锥的中心穿孔中的堵头。
上述下膨胀锥上的封堵部为固定穿装在下膨胀锥的中心穿孔中的堵头的长井段套损井补贴加固装置,所述堵头具有向上穿出下膨胀锥的中心穿孔的上穿出部,上穿出部上固设有与所述下膨胀管密封配合的下密封装置。
上述堵头具有向上穿出下膨胀锥的中心穿孔的上穿出部,上穿出部上固设有与所述下膨胀管密封配合的下密封装置的长井段套损井补贴加固装置,所述下密封装置具有台阶面朝向管状球座的多级下台阶面结构。
上述上膨胀管中设有用于上行的上膨胀锥,下膨胀管中设有用于下行的下膨胀锥,下膨胀锥上设有用于封堵管件输液通道的封堵部,管件中于上、下膨胀锥之间设有用于承接密封钢球以封堵管件输液通道的管状球座或管件还包括套管,套管上端通过上密封接头与上膨胀管连接、下端通过下密封接头与下膨胀管连接或管状球座设置于所述上膨胀管或所述套管上的长井段套损井补贴加固装置,所述上膨胀锥的内部连接有管状的上连接杆。
上述上膨胀锥的内部连接有管状的上连接杆的长井段套损井补贴加固装置,所述上连接杆具有超出上膨胀锥的锥尾端面的端部,该端部上固设有与上膨胀管密封配合的上密封装置。
上述上连接杆具有超出上膨胀锥的锥尾端面的端部,该端部上固设有与上膨胀管密封配合的上密封装置的长井段套损井补贴加固装置,所述上密封装置具有台阶面朝向管状球座的多级上台阶面结构。
上述上膨胀管中设有用于上行的上膨胀锥,下膨胀管中设有用于下行的下膨胀锥,下膨胀锥上设有用于封堵管件输液通道的封堵部,管件中于上、下膨胀锥之间设有用于承接密封钢球以封堵管件输液通道的管状球座或管件还包括套管,套管上端通过上密封接头与上膨胀管连接、下端通过下密封接头与下膨胀管连接或管状球座设置于所述上膨胀管或所述套管上的长井段套损井补贴加固装置,所述上膨胀管和下膨胀管的外部分别套设有外密封结构。
本发明的有益效果在于:上膨胀管中设有用于上行的上膨胀锥,下膨胀管中设有用于下行的下膨胀锥,下膨胀锥上设有用于封堵管件输液通道的封堵部,管件中于上、下膨胀锥之间设有用于承接密封钢球以封堵管件输液通道的管状球座,这样在使用该长井段套损井补贴加固装置时,可以向管柱内输入顶替液,增大液体压力推动下膨胀锥下行完成对下膨胀管的膨胀,从井口向管柱内投入密封钢球,密封钢球坐在管状球座上从而堵塞管状球座的输液通道,继续向管柱内输入顶替液并增大液体压力,推动上膨胀锥上行完成对上膨胀管的膨胀,利用上、下膨胀锥对应地实现对上、下膨胀管的膨胀作业,膨胀锥移动距离短,进而避免了膨胀锥被卡在膨胀管中无法运行的风险。
进一步地,管件还包括套管,套管上端通过上密封接头与上膨胀管连接、下端通过下密封接头与下膨胀管连接,缩短了膨胀管的长度,减小了整个套损井都用膨胀管修补时的技术难度、成本和风险。
进一步地,所述管状球座设置于所述上膨胀管或套管上,降低了磨铣管状球座的难度。
进一步地,堵头具有向上穿出下膨胀锥的中心穿孔的上穿出部,上穿出部上固设有与所述下膨胀管密封配合的下密封装置,进一步保证了下膨胀锥和下膨胀管之间的密封效果。
进一步地,下密封装置具有台阶面朝向管状球座的多级台阶面结构,该台阶面的存在增大了下膨胀锥下行时受到的液体压力。
进一步地,上膨胀锥的内部连接有上连接杆,上连接杆用于连接输液管和上膨胀锥。
进一步地,所述上连接杆具有超出上膨胀锥的锥尾端面的端部,该端部上固设有与上膨胀管密封配合的上密封装置,进一步保证了上膨胀锥和上膨胀管之间的密封效果。
进一步地,上密封装置具有台阶面朝向管状球座的多级台阶面结构,该台阶面的存在增大了上膨胀锥上行时受到的液体压力。
进一步地,上膨胀管和下膨胀管的外部分别套设有外密封结构,该外密封结构保证了膨胀管和套损井之间是过盈配合,保证了套损井修复之后的密封性。
附图说明
图1为本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例1的结构示意图;
图2为本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例2的结构示意图;
图3为本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例3的结构示意图;
图4为本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例4的结构示意图;
图5为本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例5的结构示意图;
图6为本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例6的结构示意图;
图7为本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例7的结构示意图。
图中各标记:1.上膨胀管;2.管状球座;3.套管;4.下膨胀管;5.外密封结构;6.上膨胀锥;7.上连接杆;8.下膨胀锥;9.堵头;10.密封接头;11.上密封装置;12下密封装置。
具体实施方式
本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例1如图1所示,包括输液通道的管件,管件具有上膨胀管1和下膨胀管4,上膨胀管1的下端设有用于上行的上膨胀锥6,上膨胀锥6的内部连接有上连接杆7,上连接杆7设有输液通道,上连接杆7具有超出上膨胀锥6的锥尾端面的端部,该端部上固设有与上膨胀管1密封配合的上密封装置11,上密封装置11具有台阶面朝向管状球座的多级上台阶面结构,上膨胀锥6的下方上膨胀管1上设置有管状球座2,上膨胀管1的下端通过密封接头10连接有套管3,套管3的另一端通过密封接头10和下膨胀管4连接,下膨胀管4的上端设有用于下行的下膨胀锥8,下膨胀锥8的内部固定连接有封堵部,该实施例中,封堵部为堵头9,堵头9具有向上穿出下膨胀锥8的中心穿孔的上穿出部,上穿出部上固设有与所述下膨胀管4密封配合的下密封装置12,下密封装置12具有台阶面朝向管状球座的多级下台阶面结构,上膨胀管1和下膨胀管4的外部分别设置有外密封结构5,在该实施例中,外密封结构5为硫化密封环。
该发明的长井段套损井补贴加固装置在使用时,将上连接杆和输液管相连并下入井筒内预定位置,通过输液装置向管柱内输入顶替液,顶替液经过输液通道填满堵头,增大液体压力,顶替液推动下膨胀锥和堵头向下运行,由于下膨胀锥的最大外径大于下膨胀管的内径,下膨胀锥运行的过程中使得下膨胀管膨胀并压缩硫化密封环锚定在井内套管上,膨胀完成后下膨胀锥和堵头脱离下膨胀管并掉落至井底;从井口向管柱内投入密封钢球,密封钢球坐在管状球座上从而堵塞管状球座的输液通道,输液装置继续向管柱内输入顶替液并增大液体压力,此时上膨胀锥带动上连接杆和输液管上行,由于上膨胀锥的最大外径大于上膨胀管的内径,上膨胀锥运行的过程中使得上膨胀管膨胀并压缩硫化密封环锚定在井内原套管上,膨胀完成后上提输液管起出上膨胀锥和上连接杆,再下入磨鞋磨铣管状球座的内腔使其内径符合作业要求,从而完成套损井补贴加固的工作。
本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例2如图2所示,与实施例1的区别仅在于:该长井段套损井补贴加固装置的上膨胀管和下膨胀管的外部没有外密封结构,依靠膨胀管和外部套管过盈配合实现膨胀管的锚定密封。
本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例3如图3所示,与实施例2的区别仅在于:所述的上密封装置、下密封装置的端部为水平端部并分别和对应的上连接杆、堵头的端部平齐。
本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例4如图4所示,与实施例3的区别仅在于:所述的长井段套损井补贴加固装置不含有上密封装置和下密封装置,依靠膨胀锥和膨胀管之间过盈配合实现密封。
本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例5如图5所示,与实施例4的区别仅在于:所述的上膨胀锥直接与输液管相连。
本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例6如图6所示,与实施例5的区别仅在于:所述管状球座设置于套管上。
本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例7如图7所示,与实施例6的区别仅在于:所述的上膨胀管和下膨胀管通过管状球座相连。
本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例8,与实施例1的区别仅在于:所述的外密封结构为金属密封环。
本发明的长井段套损井补贴加固装置的实施例9,与实施例1的区别仅在于:所述下膨胀锥上的封堵部为下膨胀锥的端面。

Claims (8)

1.一种长井段套损井补贴加固装置,包括具有输液通道的管件,管件具有上膨胀管和下膨胀管,其特征在于:所述上膨胀管中设有用于上行的上膨胀锥,下膨胀管中设有用于下行的下膨胀锥,下膨胀锥上设有用于封堵管件输液通道的封堵部,管件中于上、下膨胀锥之间设有用于承接密封钢球以封堵管件输液通道的管状球座,所述下膨胀锥上的封堵部为固定穿装在下膨胀锥的中心穿孔中的堵头,所述堵头具有向上穿出下膨胀锥的中心穿孔的上穿出部,上穿出部上固设有与所述下膨胀管密封配合的下密封装置。
2.根据权利要求1所述的长井段套损井补贴加固装置,其特征在于:所述管件还包括套管,套管上端通过上密封接头与上膨胀管连接、下端通过下密封接头与下膨胀管连接。
3.根据权利要求2所述的长井段套损井补贴加固装置,其特征在于:所述管状球座设置于所述上膨胀管或所述套管上。
4.根据权利要求1或2或3所述的长井段套损井补贴加固装置,其特征在于:所述下密封装置具有台阶面朝向管状球座的多级下台阶面结构。
5.根据权利要求1或2或3所述的长井段套损井补贴加固装置,其特征在于:所述上膨胀锥的内部连接有管状的上连接杆。
6.根据权利要求5所述的长井段套损井补贴加固装置,其特征在于:所述上连接杆具有超出上膨胀锥的锥尾端面的端部,该端部上固设有与上膨胀管密封配合的上密封装置。
7.根据权利要求6所述的长井段套损井补贴加固装置,其特征在于:所述上密封装置具有台阶面朝向管状球座的多级上台阶面结构。
8.根据权利要求1或2或3所述的长井段套损井补贴加固装置,其特征在于:所述上膨胀管和下膨胀管的外部分别套设有外密封结构。
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